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作者：张东桥;姚主林;余中全;丁永剑;
单位：湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室;湖北首开机械有限公司;
摘要：针对复杂装配体中部件结构优化困难—以装配体整体为基础进行拓扑优化难收敛，单一部件拓扑优化精度低的问题，提出子装配体模型拓扑优化方法。以锚固钻机钻臂整体结构为研究对象，首先，建立锚固钻机五自由度上装结构的力学模型，使用MATLAB软件对其进行仿真，得到钻臂整体关键铰点最大受力工况条件；然后，对钻臂整体进行静强度分析，基于子装配体模型，以子装配体模型结构刚度为响应目标，子装配体模型强度与连接件结构质量为响应约束，对钻臂连接件结构进行拓扑优化，得到重构模型；最后，采用响应面分析方法进行重构模型参数优化，以重构模型的6个关键尺寸范围为约束，以钻臂连接件结构质量和钻臂整体最大静应力为优化目标，确定连接件结构的最终尺寸参数。结果表明：优化后的连接件结构，钻臂整体最大静应力值降低了67.91%，质量降低了1.23%。
关键词：锚固钻机;;静强度;;子装配体模型;;拓扑优化;;参数优化
基金资助：高升程多角度钻锚插注一体化锚固钻机的研制—湖北省中央引导地方科技发展专项（2022BGE037）;; 局部加热弱化效应对高强钢回弹的影响研究—湖北省教育厅青年科技计划基金（Q20201405）
